全自動化（full automation）是指機械設備啟動後，完全不需人工操作、控制，即可自行完成生產各個環節及生產過程的工作狀態。
基本介紹
- 中文名：全自動化
- 外文名：full automation
- 涉及學科：信息科學
- 從屬：自動化
- 出處：機械工程學 機電一體化學科
- 特點：完全不需人工操作、控制
背景,簡介,自動化,示例,全自動化設計,概述,流程,現狀,套用和改進,發展,
背景
以金屬切削加工為主的機械製造業，一個多世紀以來，已經由“天軸”帶動多台車床，改進為一台工具機由一個或多個電動機驅動，近20多年來，出現集“車、鑽、刨、銑、磨”等金屬切屑工藝於一身的數控工具機或加工中心，加上多種其它先進加工方法，逐步形成先進制造業或稱現代製造業。20世紀中期，積體電路出現以來，由於計算機和光通訊技術的發展，導致了信息技術革命，並在此形勢下，全自動化產業革命正在形成，這就是有人提出的第三次技術革命和第三次產業革命。
在第一、二次產業革命時期，已出現了生產線和半自動化生產線。但自從計算機與工具機或生產流水線相結合之後，逐漸形成了計算機控制的全自動化的計算機集成製造系統(CIMS)，現代先進制造技術與自動化技術已經密不可分了。數控設備NC/CNC已使工具機數位化，能與CAD,CAM結合，而且可形成“反饋系統”，可使生產效率和刀具壽命分別提高60%和35%;其它機械和生產線，一般採用PLC、機器人和各種機電儀一體化設備進行控制，可以完成機械加工切削以外的多種工藝及傳送、裝配、檢驗、包裝等多種工作，CAD技術、CAPP技術及CAM技術(計算機輔助設計/工藝規劃/製造)已逐步做到消除圖紙和工藝規程等檔案，消除圖紙和工藝單分派給車間和工人的方式；CIMS技術逐步做到將生產管理、新產品設計定型和製造過程融為一體，而且可實現柔性製造和敏捷化製造，提高企業的整體效益。這樣，工廠的組織和管理方式將會有很大變化，生產效率大為提高，這是科學技術轉化為生產力的例證。這也解決了一些人“信息如何轉化為物質”的疑慮。
由於CIMS工程的實施，帶動計算機、網路及一系列軟、硬體產業。用於管理的ERP,MES的軟體，需結合各類企業的要求開發，這樣就形成了信息產業中一個重要分支，占用了大量高級複合型人才，創造了高科技人才的需求，從而相應就帶動了教育產業，形成了就業結構變化。另外也吸納了原來企業中的管理人才……這樣就可以做到在大力發展第三產業的基礎上，緩解就業的矛盾。
全自動化的機械製造產業的重要性，一方面體現在汽車等與國計民生有關的產品生產方面和改造傳統產業方面可以發揮巨大作用;另一方面是它促進了生產工具即工具機等工作母機的革命，正如:“我們這樣認識近代三次產業革命標誌的原因，是因為生產力的進步和發展關鍵在於生產工具或設備的根本變革，只有這種變革，才能使生產力和生產結構有飛躍的發展”。以前的幾次浪潮的說法，能源變革為標誌的說法，是在當時情況下的看法。現在知識經濟初見端倪，信息革命已經全面展開，信息技術、現代管理技術、自動化技術、現代先進制造技術，正在有機結合，所以形成了第三次技術革命與第三次產業革命的論斷，是符合客觀事物發展規律的。
簡介
全自動是指機械裝置和產品生產、加工操作的全面自動化。當前，隨著計算機技術的高度普及，工業產品製造、零部件加工、人類社會生活產品等產業已全部進入到了由計算機可程式控制的全方位自動化生產時代。另外，在軍工方面、航天設備、科研、農業、電力等行業也全部實施了由計算機輔助生產的全面自動化。也可以說，“全自動”一詞的解釋，也是在工農業生產中不靠人工而由機器裝置自動操作的一種過程。
自動化
自動化的概念是一個動態發展過程。過去，人們對自動化的理解或者說自動化的功能目標是以機械的動作代替人力操作，自動地完成特定的作業。這實質上是自動化代替人的體力勞動的觀點。後來隨著電子和信息技術的發展，特別是隨著計算機的出現和廣泛套用，自動化的概念已擴展為用機器(包括計算機)不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業。
自動化的廣義內涵至少包括以下幾點：在形式方面，製造自動化有三個方面的含義：代替人的體力勞動，代替或輔助人的腦力勞動，製造系統中人機及整個系統的協調、管理、控制和最佳化。在功能方面，自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是自動化功能目標體系的一部分。自動化的功能目標是多方面的，已形成一個有機體系。在範圍方面，製造自動化不僅涉及到具體生產製造過程，而是涉及產品生命周期所有過程。
示例
機加工產業的全部自動化，比如汽車工業生產線的全部自動化，自動配料產業的全部自動化，產品組裝工序的全部自動化等等。
全自動化設計
概述
全自動化設計就是全程由PCB設計軟體提供的各種自動化工具來進行PCB設計。這種設計工作周期短，只能達到雖不滿意但又可以接受的結果，特別是人功率電路和高頻電路的設計方面，這種方法還不能達到實際的要求。
PCB全自動化設計通常由電子設計自動化(EDA)軟體公司提供的集成軟體來實現。這些集成系統軟體包括原理圖編輯軟體、電路仿真模擬軟體、PCB設計軟體。如果涉及可程式數字積體電路，還應包括可程式器件設計軟體。
流程
PCB全自動化設計的流程如下:
- 設計出完整的原理圖檔案，並給電路中的元件標註具體的參數及封裝型號。接著進行電氣規則檢查（ERC），確保繪製完成的原理圖沒有任何違反電氣規則的情況發生。
- 在PCB設計軟體中設定PCB的板框，然後將原理圖輸出的網路表檔案導人到PCB設計軟體中。
- 利用電路設計軟體的自動布局功能和自動布線功能快速完成PCB的設計工作:
- 存檔並輸出各種圖紙和報表檔案，為後期加工做準備。
現狀
東方網2017年9月6日訊息：全球最大貨櫃全自動化碼頭——上海洋山深水港區四期工程，距離12月10日開港試運營已不到100天。
洋山港海事局執法人員近日巡視洋山四期工程碼頭前沿水域看到，岸機和門機已經安裝完畢，工人們正在做試運營調試工作。
據悉，洋山港四期總用地面積約223萬平方米，預計初期年吞吐量將達400萬標箱。
套用和改進
在現代科學技術出現科學與技術相互滲透和融合、各專業之間互相交叉和合作及科學技術發展全球化、科技與經濟發展趨向一體化的形勢下，自動化科學技術應與當代重要技術融合，求得自身的創新和發展，全自動化產業革命也要得到各科學技術門類的支持，共同完成人類的第三次產業革命。
在新世紀裡，先進制造與自動化技術以外，還有生物技術、現代農業技術、海洋資源開發技術、現代交通運輸技術、航天航空技術、現代信息技術和通信技術、雷射技術、環境保護技術、能源技術、材料技術、納米技術等12項重要技術，現僅結合自動化技術作一綜述。
生命科學發展至今，已經有了適用成果，形成生物技術。現代生物技術主要指基因工程、基因工程藥物、轉基因食品、生物克隆技術，加上傳統生物技術中的發酵工程等，都需要自動化技術與之配合;特別是人類基因組計畫、DNA晶片(基因晶片)及生物信息學帶有科研性質的技術和產業，是生物科學與信息科學相結合的產物，其經濟價值很高，而且各種基因工程、生物工程中的操作設備，分析儀表和環境保證等套用設備，既有科研價值，又有生產價值，我們要在引進吸收的基礎上，充分利用先進制造技術，開展這個領域的儀器設備的研製工作。
現代農業技術與自動化技術在新世紀裡，將會緊密結合，在農業機械化基礎上，將發展“精細農作”，在先進溫控及自動灌溉等技術基礎上將發展新溫室技術、工廠化的農業、無土栽培及工廠化的養殖業。
現代交通運輸自動化技術中，自動化技術的運動控制技術將發揮巨大作用。由於國情，我國鐵路運輸將會有更大發展，鐵路提速為車輛、鐵路、調度、安全、管理等方面帶來不少的課題，在借鑑國外技術的基礎上，已有所創新，如在鐵路信號自動化專業採用軌道電路疊加應答器，構成先進的控制系統，為安全提速做貢獻。公路運輸及城市交通，現在及今後相當長時間內，將會因小轎車等的發展而成為人們非常關注的話題，智慧型交通運輸系統(Intelligent Trans-portation System-ITS)將成為自動化技術中的熱點，它將反過來促進離散事件動態系統課題的科研工作，促進運籌學的套用，促進人工智慧技術發展等。
現代信息和通信技術與自動化技術息息相關，計算機技術和網路技術的發展，使自動化系統底層通訊爭論多年的現場匯流排技術將會有所改觀，使CIMS,CIPS系統扁平化成為現實;使人機界面更加友好，真正做到低成本自動化的時候將會提前來到。光學技術(光通信和雷射)的發展已為信息技術和自動化技術帶來巨大的變化，在新的世紀裡還會有更大的發展。
環保技術和能源技術的發展，除去能為自動化產業帶來巨大的市場以外，在新世紀裡，也將對自動化技術提出許多新課題。車諾比核電站的一聲巨響，警示人們要使操作人員不能有一點失誤，有了失誤，也應有挽回損失的措施，這就要深人研究人機工程學和計算機仿真技術;我國是一個產煤大國，潔淨煤技術很重要，自動化技術在上世紀是從控制鍋爐燃燒起步的，到上世紀末，對循環流化床燃燒(CFBC)控制技術正在推廣，現在又增加一體化煤氣化聯合循環(IGCC)技術，另外，行之有效的並聯串級交叉的自動燃燒控制等常規控制技術還需要大力推廣……所以控制技術實用化任務很繁重。節能的任務，任重道遠，這是自動化技術不可推卸的重任。
能源的生產、傳輸、貯存、轉換、終端使用諸方面，只要有一項突破就會為人類造福，使科技和生產力突飛猛進。
半導體材料、光電子材料(雷射材料、光存儲材料、光電子控制元件材料)和導電高分子以及納米技術，與現代信息科學技術關係密切，它將對檢測、存貯、機器人等方面產生影響。
發展
比如我們生活中常見的的全自動智慧型鎖、全自動化洗衣機、全自動手錶、軍工的全自動裝備、汽車的自動駕駛。還有工業生產中的全自動化生產過程，汽車工業全自動化生產線、農業畜牧飼料加工全自動化生產等。另外，還有我們常聽說的航天無人駕駛（全自動）飛機等航空航天軍工設備。
總體來說，“全自動”是由於人類科學技術發展的高速騰飛，給人類社會生產帶來了全員勞動生產率的快速提升。同時，也給人類社會帶來了安全舒適的自動化生產環境。並且社會產品的“全自動”化生產也使產品的精度得到了全方位的提升。換句話說，我們生活用品的全自動生產，也代表了人類社會各行業之間的產業鏈深度。
